KR101650658B1 - 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법 - Google Patents
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Abstract
저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법에 있어서, 도전성 분말과 글라스 프릿이 혼합된 혼합물을 준비한다. 상기 준비된 혼합물을 캐리어 가스를 이용하여 실리콘 기판을 향하여 분사한다. 이후, 상기 분사되는 혼합물을 가속하여 상기 실리콘 기판 상에 전극을 형성한다.
Description
본 발명은 태양 전지 전극을 형성하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 실리콘으로 이루어지며, PN 접합을 통하여 광조사시 기전력이 발생하는 태양 전지의 전극을 형성하는 방법에 관한 것이다.
태양 에너지(solar energy)를 이용하는 신재생(renewable) 에너지 (renewable)는 크게 태양열을 이용하는 태양열 발전 시스템과 태양광을 이용한 태양 전지 (solar cells)로 나눌 수 있다.
이중 태양광을 이용한 전지는 전기 에너지를 빛에너지로 바꾸는 LED나 레이져 다이오드와 반대원리를 가진 것으로, 대부분 대면적의 P-N 접합 다이오드(P-N junction diode)로 이루어져 있다.
이와 같은 구조에 있어서 열적 평형상태(thermal equilibrium)에서는 p-type 반도체와 n-type 반도체의 접합으로 이루어진 다이오드에서는 캐리어(carrier)의 농도 차이에 의한 확산으로 전하(charge)의 불균형이 생기고, 이 때문에 전기장(electric field)이 형성되어 더 이상 캐리어의 확산이 일어나지 않게 된다.
이러한 다이오드에 그 물질의 전도대(conduction band)와 가전자대(valence band) 사이의 에너지 차이인 밴드갭 에너지(band gap energy) 이상의 빛을 가했을 경우, 이 빛에너지를 받아서 전자들은 가전자대에서 전도대로 여기(excited)된다.
이와 같은 캐리어의 확산에 의해 재료 내부의 전기적 중성(charge neutrality)이 깨짐으로써, 전압차(potential drop)가 생기고 이때 P-N접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하게 되면 태양 전지로 작용하게 된다.
상기와 같은 태양광을 이용한 태양 전지를 제조하기 위하여, 우선 결정질 실리콘 기판의 양면에 플라즈마 화학기상 증착장치(PECVD)를 이용하여 비정질 실리콘층으로 이루어진 N-type 에미터 및 P-type 에미터를 증착함으로 비정질/결정질 P-N 접합구조를 형성한다. 이때, 상기 결정질 실리콘 기판은 상기 태양광이 상기 N-type 에미터가 증착된 전면으로 입사되는 구조를 갖는다. 이어서, 상기 결정질 실리콘 기판의 전면에 상기 입사되는 태양광이 반사되는 것을 방지하기 위한 반사 방지막을 형성한다. 이어서, 상기 결정질 기판의 상기 반사 방지막이 형성된 전면과 반대되는 후면 각각에 상기 기전력을 외부로 인가하기 위하여 상기 외부 회로와 전기적으로 연결되는 전면 전극 및 후면 전극을 형성한다. 이때, 상기 전면 전극은 상기 입사되는 태양광을 최대한 간섭하지 않도록 그리드(grid) 형상과 같이 일정한 패턴을 갖도록 일부 영역에만 형성될 수 있다. 이어서, 상기 결정질 실리콘 기판을 소성하여 상기 전면 전극이 상기 반사 방지막을 식각하여 상기 결정질 실리콘 기판에 직접 접촉되도록 할 수 있다.
이와 같은 일련의 과정 중, 상기 전면 전극을 상기 결정질 실리콘 기판의 전면에 일정한 패턴으로 형성하기 위하여, 금속 페이스트 물질을 이용한 스크린 프린팅 방식이 사용되고 있다. 상기 금속 페이스트 물질은 금속 분말, 글라스 프릿, 바인더 및 유기 용매를 포함한다.
하지만, 이 경우에는 상기 금속 페이스트 물질이 높은 점도를 가지고 있음에 따라, 상기 결정질 실리콘 기판에 상기의 패턴을 정밀하게 형성하기 위해서는 높은 가압력을 필요할 뿐만 아니라, 상기의 패턴을 형성한 다음에는 상기 금속 페이스트 물질에 포함되어 있는 유기 용매 및 유기 바인더 각각을 제거하기 위하여 드라잉(drying) 공정 및 번-아웃(burn-out) 공정을 별도로 진행해야 하는 불편한 문제가 있다.
본 발명의 일 목적은 도전성 분말 및 글라스 프릿을 포함하는 혼합물을 이용한 저온 분사 공정을 통해 태양 전지 전극의 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지의 전극을 형성하는 방법에 있어서, 도전성 분말과 글라스 프릿이 혼합된 혼합물을 준비한 후, 상기 준비된 혼합물을 캐리어 가스를 통해 태양 전지를 제조하기 위한 실리콘 기판으로 분사한다. 상기 혼합물을 가속하여, 상기 실리콘 기판 상에 전극을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혼합물을 가속할 때 초음속 노즐이 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 혼합물을 분사할 때 상기 캐리어 가스를 가열할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 분말은 50 내지 95 중량% 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 분말은 0.5 내지 4㎛ 범위의 평균 직경을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 분말은 구형 분말을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도전성 분말을 은(Ag)을 포함하는 물질 또는 소성 공정에 의해서 은(Ag)의 석출이 가능한 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 글라스 프릿은 5 내지 50 중량% 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 글라스 프릿은 PbO, SiO2, B2O3, Al2O3, MgO, ZnO, TiO2, SrO, BaO, SrO, BaO, ZrO, Fe2O3, Cr2O3, MnO2, TeO, TeO2 및 TeO3 군으로부터 선택된 단독 또는 혼합 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실리콘 기판 상에 형성된 반사 방지막에 상기 혼합물을 분사하여 상기 반사 방지막 상에 예비 전극을 형성한다. 이후, 상기 예비 전극을 소성하고 상기 반사 방지막을 식각함으로써 상기 실리콘 기판에 직접 컨택하는 전극을 형성한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 전극을 형성하는 방법에 있어서, 상기 태양 전지의 반사 방지막이 형성된 실리콘 기판의 전면에 일정한 패턴을 갖는 전면 전극을 도전성 분말과 글라스 프릿이 혼합된 혼합물을 초음속 노즐을 이용하여 가속하여 분사하는 저온 분사 방식을 통해 형성함으로써, 기존의 금속 페이스트 물질을 사용함에 따라 진행되던 드라잉(drying) 공정과 번-아웃(burn-out) 공정을 제거하여 전체적인 공정을 간소화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 간소화된 공정을 통해서 상기 태양 전지를 제조하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
도 1 내지 도 4들은 본 발명의 일 실시예에 따라 태양 전지를 제조하는 방법을 순서적으로 나타낸 단면도들이다.
도 5는 도 1에 도시된 과정들 중 태양 전지의 전면 전극을 형성하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 6 및 도 7들은 도 4의 과정에서 사용되는 혼합물에 포함된 도전성 분말과 글라스 프릿을 각각 나타낸 전자현미경 사진들이다.
도 8 내지 도 11들은 도 4 및 도 5의 과정들에서 혼합물에 포함된 글라스 프릿의 상태 변화들을 나타낸 전자현미경 사진들이다.
도 12 내지 도 15들은 도 4의 과정에서 혼합물이 분사되어 형성된 전면 전극의 상태를 나타낸 전자현미경 사진들이다.
도 16 내지 도 19들은 도 5의 과정에서 혼합물이 분사되어 형성된 전면 전극을 소성한 상태를 나타낸 전자현미경 사진들이다.
도 20 내지 도 22들은 도 2 내지 도 5에 따라 형성된 전면 전극과 실리콘 기판의 계면을 나타낸 전자현미경 사진들이다.
도 5는 도 1에 도시된 과정들 중 태양 전지의 전면 전극을 형성하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 6 및 도 7들은 도 4의 과정에서 사용되는 혼합물에 포함된 도전성 분말과 글라스 프릿을 각각 나타낸 전자현미경 사진들이다.
도 8 내지 도 11들은 도 4 및 도 5의 과정들에서 혼합물에 포함된 글라스 프릿의 상태 변화들을 나타낸 전자현미경 사진들이다.
도 12 내지 도 15들은 도 4의 과정에서 혼합물이 분사되어 형성된 전면 전극의 상태를 나타낸 전자현미경 사진들이다.
도 16 내지 도 19들은 도 5의 과정에서 혼합물이 분사되어 형성된 전면 전극을 소성한 상태를 나타낸 전자현미경 사진들이다.
도 20 내지 도 22들은 도 2 내지 도 5에 따라 형성된 전면 전극과 실리콘 기판의 계면을 나타낸 전자현미경 사진들이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 대상물들의 크기와 양은 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 4들은 본 발명의 일 실시예에 따라 태양 전지를 제조하는 방법을 순서적으로 나타낸 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 태양 전지를 제조하기 위하여, 우선 태양광이 입사되는 전면과 그 반대되는 후면을 갖는 결정질(crystal) 실리콘으로 이루어진 실리콘 기판(10)을 준비한다.
이때, 상기 실리콘 기판(10)은 태양광의 표면 반사율을 감소시키기 위하여 텍스쳐링(texturing) 공정을 수행하여 그 표면이 조직화된 상태로 준비될 수 있다. 여기서, 상기 텍스쳐링(texturing) 공정은 KOH 또는 NaOH와 같은 염기성 알칼리 용액과 이소프로필알코올(IPA)이 혼합된 용액을 이용하거나 Cl2/CF4/O2, SF6/O2, CHF3/SF6/O2 등의 가스를 이용하여 진행될 수 있다.
또한, 상기 실리콘 기판(10)은 상기 태양광이 입사되는 전면 상에 주기율표의 3족 또는 5족에 해당하는 불순물을 도핑하여 기판에 P-N 접합을 형성한다. 예를 들면, 상기 실리콘 기판(10)이 P-형 실리콘 웨이퍼를 기반으로 이루어질 경우에는 주기율표의 3족에 해당하는 불순물, 예컨대 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐과 같은 불순물을 도핑하여 P-N 접합을 형성할 수 있으며, 이 경우 상기 실리콘 기판(10)의 전면에는 N-type의 제1 에미터(12)가 형성되고, 후면에는 P-type의 제2 에미터(14)가 형성될 수 있다. 이와 반대로, 상기 실리콘 기판(10)이 N-형 실리콘 웨이퍼를 기반으로 이루어질 경우에는 주기율표의 5족에 해당하는 불순물, 예컨대 인, 비소, 안티몬과 같은 불순물을 도핑하여 P-N 접합을 형성할 수 있으며, 이 경우 상기 실리콘 기판(10)의 전면에는 P-type의 제1 에미터(12)가 형성되고, 후면에는 N-type의 제2 에미터(14)가 형성될 수 있다.
도 2를 추가적으로 참조하면, 이어서 상기 실리콘 기판(10)의 전면에 반사 방지막(20)을 형성한다.
상기 반사 방지막(20)은 상기 실리콘 기판(10)의 전면으로 입사되는 태양광의 반사를 억제함으로써 상기 태양광에 의한 전기의 생성 효율을 향상시키는 역할을 수행한다. 이러한 반사 방지막(20)은 1.4＜n＜3 범위의 굴절율 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 반사 방지막(20)은 실리콘 질화물, 실리콘 탄화물 또는 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 반사 방지막(20)은 알루미늄 산화물 등의 금속산화물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 반상 방지막은 단일층 구조 또는 복층이 적층된 적층 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 반사 방지막(20)은 효율적인 상기 태양광의 반사 방지를 위하여 약 20 내지 110㎚의 두께로 형성될 수 있다.
도 3을 추가적으로 참조하면, 이어서 상기 반사 방지막(20)이 형성된 상기 실리콘 기판(10)의 전면에 전면 전극(30)을 형성한다.
이때, 상기 전면 전극(30)은 상기 입사되는 태양광을 최대한 간섭하지 않도록 그리드(grid) 형상과 같이 일정한 패턴을 갖도록 상기 실리콘 기판(10)의 전면 중 일부 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 상기 전면 전극(30)을 효율적으로 형성하는 방법에 대하여 도 5에 도시된 장치를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 5는 도 1에 도시된 과정들 중 태양 전지의 전면 전극을 형성하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 5를 추가적으로 참조하면, 상기 전면 전극(30)을 형성하기 위하여 도전성 분말과 글라스 프릿이 혼합된 혼합물(50)을 분말 저장부(100)에 저장하여 준비한다. 이어서 상기 분말 저장부(100)와 연결된 가스 공급부(200)로부터 캐리어 가스(60)를 공급 받아 이를 통해 상기 혼합물(50)을 상기 분말 저장부(100)와 연결된 분말 분사부(300)로 이송한다. 상기 분말 분사부(300)로부터 상기 혼합물(50)을 상기 실리콘 기판(10)의 전면을 향하여 분사하여 상기 전면 전극(30)이 형성되도록 한다.
상기와 같은 일련의 과정에 있어서, 상기 도전성 분말은 약 50 내지 95 중량% 혼합될 수 있다. 이는, 상기 도전성 분말이 약 50 중량% 미만으로 혼합될 경우에는 상기 전면 전극(30)의 전도도 특성이 낮기 때문에 바람직하지 않고, 약 95 중량%를 초과할 경우에는 이하에서 도 4를 추가적으로 참조하여 설명할 소성 공정에서 상기 반사 방지막(20)을 식각하기 어려우므로 바람직하지 않기 때문이다. 또한, 상기 도전성 분말은 상기 전면 전극(30)의 전도성 향상을 위하여 은(Ag)을 포함하는 물질, 예컨대 은(Ag), 산화은(AgO), 은 합금 또는 은 화합물을 포함할 수 있고, 이하에서 설명할 소성 변형 반응에서 은(Ag) 분말이 석출될 수 있는 물질을 포함할 수도 있다.
이에, 상기 분말 분사부(300)는 상기 혼합물(50)이 상기 실리콘 기판(10)의 전면에 부딪힐 때 상기 도전성 분말에 의해서 전도성을 갖는 상기의 전면 전극(30)이 실질적으로 형성되도록 상기 혼합물(50)을 초음속으로 가속화하는 초음속 노즐(310)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합물(50)이 상기 초음속 노즐(310)에 의해서 초음속으로 가속되면 상기 혼합물(50)에 포함되어 있는 글라스 프릿에 대하여 상기 초음속으로 인해 매우 높아진 운동 에너지로부터 소성 변형이 유도된다. 이로써, 상기 실리콘 기판(10)의 반사 방지막(20) 상에 상기의 전면 전극(30)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 글라스 프릿은 상기의 소성 변형을 유도하면서 상기 전면 전극(30)의 전도성이 떨어지지 않도록 약 5 내지 50 중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
이러한 글라스 프릿은 상기 소성 변형을 안정하게 가이드하기 위하여 PbO, SiO2, B2O3, Al2O3, MgO, ZnO, TiO2, SrO, BaO, SrO, BaO, ZrO, Fe2O3, Cr2O3, MnO2, TeO, TeO2 및 TeO3 군으로부터 선택된 단독 또는 혼합 물질을 포함을 포함할 수 있다.
또한, 상기 도전성 분말은 그 사이즈가 약 0.5㎛ 미만이거나 약 4.0 ㎛를 초과할 경우에는 상기 소성 변형에 따른 소결 속도가 너무 빠르거나 느려 상기 실리콘 기판(10)의 전면에 부착되지 못하므로, 약 0.5 내지 4.0 ㎛ 범위의 평균 직경을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 도전성 분말은 구형 분말 또는 플레이트 분말과 같이 어떠한 형상의 분말을 가져도 상기 소성 변형에 따른 소결이 진행될 수는 있으나, 상기 전면 전극(30)의 부착된 코팅력을 향상시키기 위해서는 구형 분말을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같은 도전성 분말과 글라스 프릿의 입자 형상은 도 6 및 도 7 각각의 전자현미경을 사진들을 통해 실질적으로 확인할 수 있었다. 한편, 상기 실리콘 기판(10)은 상기 혼합물(50)에 의해서 상기 전면 전극(30)이 형성되는지를 실시간으로 확인할 수 있도록 기판 지지부(400)를 통해 세워진 상태로 지지 고정될 수 있다.
또한, 상기 분말 분사부(300)에 상기 가스 공급부(200)로부터 공급되는 캐리어 가스(60)를 가열된 상태로 공급하여 상기 초음속 분사에 따른 소성 변형을 보다 원활하게 유도할 수 있다. 이에, 상기 분말 분사부(300)와 상기 가스 공급부(200) 사이에는 상기 가스 공급부(200)로부터 공급되는 캐리어 가스(60)를 가열하는 히터(500)가 설치될 수 있다. 이때, 상기 히터(500)를 도 5에서와 같이 상기 분말 저장부(100)와 상기 분말 분사부(300) 사이에서 상기 분말 저장부(100)와 병렬 구조로 연결하여 상기 캐리어 가스(60)를 별도로 가열하여 상기 분말 분사부(300)에 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 캐리어 가스(60)의 공급을 제어하기 위하여 상기 가스 공급부(200)와 상기 분말 저장부(100) 사이 및 상기 가스 공급부(200)와 상기 히터(500) 사이 각각에는 제1 및 제2 밸브(210, 220)들이 설치될 수 있다.
이와 같이, 상기 태양 전지의 반사 방지막(20)이 형성된 실리콘 기판(10)의 전면에 일정한 패턴을 갖는 전면 전극(30)을 상기 도전성 분말과 상기 글라스 프릿이 혼합된 혼합물(50)을 초음속으로 가속화하여 분사하는 저온 분사 방식을 통해 형성된다. 이로써, 기존의 금속 페이스트 물질을 사용함에 따라 진행되던 드라잉(drying) 공정과 번-아웃(burn-out) 공정을 제거하여 전체적인 공정을 간소화시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 간소화된 공정을 통해서 상기 태양 전지를 제조하는데 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 다시 도 3을 참조하면 상기 실리콘 기판(10)의 후면에 후면 전극(40)을 형성한다. 상기 후면 전극(40)은 상기의 후면에 전체적으로 형성되며, 도전 성분으로서 알루미늄을 주로 포함하는 도전성 페이스트를 통해 형성될 수 있다.
도 4를 추가적으로 참조하면, 이어서 상기 반사 방지막(20)을 향하여 상기 혼합물(50)을 초음속으로 분사하여 상기 반사 방지막(20) 상에 예비 전극을 한다. 상기 예비 전극을 소성하여 상기 혼합물이 상기 반사 방지막(20)을 식각하여 상기 실리콘 기판(10)에 직접 컨택하는 전면 전극을 형성한다. 이러면, 상기 실리콘 기판(10)으로부터 생성된 기전력을 상기 실리콘 기판(10)과 직접 접촉한 전면 전극(30)을 통해 보다 효율적으로 외부 회로에 공급될 수 있다.
이렇게, 상기 실리콘 기판(10)을 소성하는 공정을 수행하면 상기 혼합물(50)에 포함되어 있는 글라스 프릿은 도 8 내지 도 11의 전자현미경 사진들에서와 같이 그 구조가 더 치밀화된 것을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 혼합물(50)이 분사되어 형성된 전면 전극(30)도 상기 소성 공정을 수행하기 이전에 촬영한 도 12 내지 도 15의 전자현미경 사진들과 달리, 상기 소성 공정을 수행하면 도 16 내지 도 19의 전자현미경 사진들에서와 같이 전면 전극(30)의 구조가 더 치밀화된 것을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 전면 전극(30)과 상기 실리콘 기판(10) 사이의 계면도 도 20 내지 도 22의 전자현미경 사진들에서와 같이 상기 소성 공정을 수행하면서 더 치밀화된 구조로 서로 접촉하고 있음도 확인할 수 있었다.
본 발명의 실시예들에 따른 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지의 전극을 형성하는 방법은 실리콘 기판을 이용하는 태양 전지에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (10)
- 도전성 분말과 글라스 프릿이 혼합된 혼합물을 준비하는 단계;
상기 준비된 혼합물을 캐리어 가스를 이용하여 실리콘 기판을 향하여 분사하는 단계; 및
상기 분사되는 혼합물을 가속하여 상기 실리콘 기판 상에 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 혼합물을 가속하는 단계는 상기 혼합물을 초음속 노즐을 통하여 분사함으로써, 상기 글라스 프릿을 소성 변형시키는 것을 특징으로 하는 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 혼합물을 분사하는 단계는 상기 캐리어 가스를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 도전성 분말은 50 내지 95 중량% 혼합되는 것을 특징으로 하는 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 도전성 분말은 0.5 내지 4㎛의 평균 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 도전성 분말은 구형 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 도전성 분말은 은(Ag)을 포함하는 물질 또는 소성 공정에 의해서 은(Ag)의 석출이 가능한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 글라스 프릿은 5 내지 50 중량% 혼합되는 것을 특징으로 하는 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 글라스 프릿은 PbO, SiO2, B2O3, Al2O3, MgO, ZnO, TiO2, SrO, BaO, SrO, BaO, ZrO, Fe2O3, Cr2O3, MnO2, TeO, TeO2 및 TeO3 군으로부터 선택된 단독 또는 혼합 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 혼합물을 상기 실리콘 기판을 향하여 분사하는 단계는 상기 혼합물을 상기 실리콘 기판 상에 형성된 반사 방지막을 향하여 분사하여, 상기 반사 방지막에 예비 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 예비 전극을 소성하면서 상기 반사 방지막을 식각하여, 상기 실리콘 기판과 직접 컨택하는 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 분사 방식을 이용한 태양 전지 전극의 형성 방법.
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